炎症性骨代謝に対する糖尿病の影響の解明

2014 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 24792342
• 研究機関: 愛知学院大学
• 研究代表者: 菊池 毅 愛知学院大学, 歯学部, 講師 (40421242)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: 歯周病 / 糖尿病 / 骨芽細胞 / 破骨細胞 / 終末糖化産物

研究実績の概要

糖尿病は歯周疾患の発症および進行に影響を与えると考えられているが、両疾患の関与に関する詳細なメカニズムは、未だ不明な点が多い。高血糖状態は、炎症誘発物質である終末糖化産物（AGE）の産生および組織への蓄積を誘発しており、Ⅱ型糖尿病患者において、血清中のAGE濃度と歯周病の重症度は、有意に相関している。今回、マウス由来骨芽細胞と破骨細胞にAGEおよび歯周病原細菌由来LPSを添加し、糖尿病環境下における炎症性骨代謝の機序に関して、検討した。
1.　マウス骨芽細胞に0.01nMから10nMの濃度範囲に調整したAGEと10ng/mlのLPSを添加し、分化誘導培地下で三日間培養した。細胞よりtotalRNAをグアニジンを用いて抽出し、Real-timePCR法を用いて骨代謝に関連するアルカリフォスファターゼ、オステオカルシン、オステオポンチン、骨シアロタンパク、１型コラーゲン、RUNX2の遺伝子発現を調べたところ、0.05nMのAGE刺激は、これら遺伝子発現の増加を誘導した。一方、LPSは、これら遺伝子発現への影響を与えなかった。
2.　マウス破骨細胞前駆細胞であるRAW264細胞に0.01nMから10nMの濃度範囲に調整したAGEと25ng/mlのRANKLを添加し、五日間培養した。その後、TRAP染色を行い、多核の破骨細胞数を測定した。0.3nMまでのAGE刺激は、RANKL誘導性破骨細胞形成を促進した。一方、1nM以上のAGE刺激は、影響を与えなかった。
以上の事から、AGEは、骨代謝を高回転型へと誘導し、糖尿病性骨粗鬆症や歯周炎による歯槽骨破壊に影響を与える可能性が示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Periodontitis-activated monocytes/macrophages cause aortic inflammation. (2014)
  • 著者名/発表者名: Miyajima S, Naruse K, Kobayashi Y, Nakamura N, Nishikawa T, Adachi K, Suzuki Y, Kikuchi T, Mitani A, Mizutani M, Ohno N, Noguchi T, Matsubara T.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: Jun 4 ページ: 5171
  • DOI: 10.1038/srep05171.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Effect of IL-15 and Natural Killer Cells on Osteoclasts and Osteoblasts in a Mouse Coculture. (2014)
  • 著者名/発表者名: Takeda H, Kikuchi T, Soboku K, Okabe I, Mizutani H, Mitani A, Ishihara Y, Noguchi T.
  • 雑誌名: Inflammation 巻: 37 ページ: 657-669
  • DOI: 10.1007/s10753-013-9782-0.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Altered Gene Expression in Gingival Tissues and Enhanced Bone Loss in Diabetic Rats With Experimental Periodontitis. (2014)
  • 著者名/発表者名: Soboku K, Kikuchi T, Fujita S, Takeda H, Naruse K, Matsubara T, Noguchi T.
  • 雑誌名: Journal of Periodontology 巻: 85 ページ: 455-464
  • DOI: 10.1902/jop.2013.120705.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inflammatory bone loss in experimental periodontitis induced by Aggregatibacter actinomycetemcomitans in IL-1Ra knockout mice. (2014)
  • 著者名/発表者名: Izawa A, Ishihara Y, Mizutani H, Kobayashi S, Goto H, Okabe E, Takeda H, Ozawa Y, Kamiya Y, Sugita Y, Kubo K, Kamei H, Kikuchi T, Mitani A, Hayashi J, Nishihara T, Maeda H, Noguchi T.
  • 雑誌名: Infection and Immunity 巻: 82 ページ: 1904-1913
  • DOI: 10.1128/IAI.01618-13.
  • 査読あり
• [学会発表] 歯周炎によって活性化された単核球が大動脈の炎症を惹起する機序の検討 (2014)
  • 著者名/発表者名: 宮島真一, 成瀬桂子, 中村信久, 西川 徹, 足立 圭, 鈴木佑基, 水谷 誠, 菊池 毅, 野口俊英, 大野紀和, 松原達昭, 三谷章雄
  • 学会等名: 第57回日本歯周病学会秋季学術大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2014-10-19
• [学会発表] GIPは歯周炎を抑制する (2014)
  • 著者名/発表者名: 鈴木佑基, 成瀬桂子, 小林泰子, 中村信久, 西川 徹, 宮島真一, 足立 圭 , 水谷 誠, 菊池 毅, 宮澤健, 月山克史, 山田祐一郎, 後藤滋巳, 大野紀和, 三谷章雄, 松原達昭
  • 学会等名: 第57回日本糖尿病合併症学会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2014-10-03
• [学会発表] 糖尿病ラット歯周炎に対するpoly (ADP-ribose) polymerase 阻害薬の効果 (2014)
  • 著者名/発表者名: 足立 圭，成瀬圭子，中村信久，西川 徹，宮島真一，鈴木佑基，水谷 誠，菊池 毅，野口俊英，大野紀和，松原達昭，三谷章雄
  • 学会等名: 第82回愛知学院大学歯学会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2014-06-08
• [学会発表] 糖尿病ラット歯周炎に対するpoly (ADP-ribose) polymerase 阻害薬の効果 (2014)
  • 著者名/発表者名: 足立 圭，成瀬圭子，小林泰子，中村信久，西川 徹，宮島真一，鈴木佑基，水谷 誠，菊池 毅，大野紀和，松原達昭，野口俊英
  • 学会等名: 第57回日本歯周病学会春季学術大会
  • 発表場所: 岐阜
  • 年月日: 2014-05-23
• [学会発表] GIPは歯周炎を抑制する (2014)
  • 著者名/発表者名: 鈴木佑基, 成瀬桂子, 小林泰子, 中村信久, 西川 徹, 宮島真一, 足立 圭, 水谷 誠, 菊池 毅, 宮澤健, 月山克史, 山田祐一郎, 後藤滋巳, 大野紀和, 三谷章雄, 松原達昭
  • 学会等名: 第57回日本糖尿病学会年次学術集会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2014-05-22
• [図書] 慢性疾患としての歯周病へのアプローチ (2014)
  • 著者名/発表者名: 野口俊英・林潤一郎編集 菊池 毅分担
  • 総ページ数: 239
  • 出版者: 医歯薬出版